(57)【要約】【課題】多くのコストを要することなく短時間で設置することができ、しかも室内の清浄度を少なくともクラス７で、かつ室内のバイオセーフティレベルを少なくともでＰ２で維持することができる簡易型バイオクリーンルームを提供する。【解決手段】パーテーションにより短時間で形成される簡易型バイオクリーンルーム１０では、環境制御ユニット２０に設置された給気ファン３２及び主排気ファン４２は、インバータ６２，６２を介して制御部６０と接続する。一方、局所給気用ファン１８ｂ及び局所排気ファン５０は、生物学用安全キャビネット１８のスイッチ７２を介して制御部６０と接続する。制御部６０は、圧力計６４で測定された室内１４の圧力や、温湿度計６６で測定された給気区画２２の温度及び湿度、動圧計７０で測定された給気動圧の各測定値に基づいて、主排気ファン４２、室外機６８、及び給気ファン３２の運転を制御する。【選択図】      図２
2005326093.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数のパーテーションを組み立てて形成された室内の給気及び排気がＨＥＰＡフィルタを介して行なわれ、該室内に設置された生物学用安全キャビネットで作業を行なう簡易型バイオクリーンルームであって、
インバータ制御された給気ファンによって取り込まれた外気を空調手段で温度及び湿度の調整を行った後、前記ＨＥＰＡフィルタを介して前記室内へ給気する給気系と、
インバータ制御された主排気ファンによって前記室内の排気を行なう主排気系と、
インバータ制御された局所排気ファンによって前記生物学用安全キャビネットの排気を行なう局所排気系と、
前記室内の清浄度を少なくともクラス７を満たすとともに、該室内のバイオセーフティレベルを少なくともＰ２を満たすように、前記給気ファン及び前記主排気ファンの運転を制御する制御部と、が一体化された環境制御ユニットが設けられたことを特徴とする簡易型バイオクリーンルーム。
【請求項２】
前記制御部には、圧力測定手段によって測定された前記室内の圧力に基づいて、前記室内が陰圧に維持されるように、前記主排気ファンの運転を制御する圧力制御手段が備えられていることを特徴とする請求項１に記載の簡易型バイオクリーンルーム。
【請求項３】
前記圧力制御手段は、前記給気ファンの運転を開始した際に、前記主排気ファンの運転を一定時間所定の回転数に固定して運転させることを特徴とする請求項２に記載の簡易型バイオクリーンルーム。
【請求項４】
前記圧力制御手段は、前記給気ファンの運転を開始した際に、前記局所排気ファンの運転を一定時間強制的に停止させることを特徴とする請求項２又は３のうち何れか１つに記載の簡易型バイオクリーンルーム。
【請求項５】
前記圧力制御手段は、前記局所排気ファンを停止した後、前記主排気ファンを所定の周波数に固定して運転させることを特徴とする請求項２〜４のうち何れか１つに記載の簡易型バイオクリーンルーム。
【請求項６】
前記制御部には、温湿度測定手段で測定された前記取り込まれた外気の温度及び湿度に基づいて、前記室内を所定の温度及び湿度に調整されるように、前記空調手段を制御する空調制御手段が備えられていることを特徴とする請求項１〜５のうち何れか１つに記載の簡易型バイオクリーンルーム。
【請求項７】
前記制御部には、給気動圧測定手段で測定された前記給気系内の給気動圧に基づいて、前記給気ファンの運転を制御する給気風量制御手段が備えられていることを特徴とする請求項１〜６のうち何れか１つに記載の簡易型バイオクリーンルーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は簡易型バイオクリーンルームに係り、特に室内の清浄度が少なくともクラス７を満たし、かつバイオセーフティレベルが少なくともＰ２を満たすことができるバイオクリーンルームを短時間で組み立て可能な簡易型バイオクリーンルームに関する。
【背景技術】
【０００２】
病院や研究所などの施設内において、微生物を用いた遺伝子組換え実験や病原性実験を作業台で行なう場合、作業台上のエアが外部へ流出してしまうと、実験試料である微生物が作業者へ感染したり外部へ伝播したりする、いわゆるバイオハザードの発生という問題があった。また、実験中に作業台上へ外気が流入してしまうと、無菌的に取り扱う必要性のある実験試料が汚染される、いわゆるコンタミネーションが発生して、確実に実験することができないという問題があった。
【０００３】
したがって、上述した実験を行なう場合には、作業台を外部と隔離するとともに作業台の給気及び排気を除菌清浄化した生物学用安全キャビネットを用いることにより、作業台を高い清浄度に維持して無菌操作可能にするとともに、作業台に対する封じ込めを確実に行なうことができるので、バイオハザードやコンタミネーションの問題に対処することができる。
【０００４】
ところで、これら実験で用いられる生物学用安全キャビネットは、低い感染度であるとともに作業に高い操作性が要求されるケースが多いため、外部と準密閉状態で隔離されているものが一般的に採用される。したがって、外部との密閉性の低い施設内では、生物学用安全キャビネットと外部との間にエアの流出入が起こり易くなるため、バイオハザードやコンタミネーションの問題を確実に解消しているとは言い難い。
【０００５】
そこで、上記問題を解消するため、生物学用安全キャビネットが設置される施設内の空間に高い密閉度で外部と隔離したバイオクリーンルームを形成させて、その室内で生物学用安全キャビネットを用いて作業することが好ましい。そして、バイオクリーンルームの室内をバイオセーフティレベルが少なくともＰ２、すなわち(1) 通常の微生物学実験室を限定した上で用いる、(2) エアロゾル発生のおそれのある実験は生物学用安全キャビネットの中で行なう、(3) 実験進行中は一般外来者の立入りを禁止する、の３点を満たす封じ込めを行なうとともに、清浄度がＩＳＯ１４６４４の規格で少なくともクラス７に室内を維持するようにすれば、上述したバイオハザードやコンタミネーションの問題を効果的に解消することができる。
【０００６】
従来、一般的なバイオクリーンルームは、特許文献１で開示されているように、生物学用安全キャビネットが設置されたフロアを密閉性の高いパーテーションで外部と隔離して、隔離した室内に給気系、排気系、及び局所排気系を設置して構成される。給気系では、給気ファンによって外気を取り込んで空調手段で空調してから、高効率粒子空気フィルタ（以下、ＨＥＰＡフィルタと記す）に代表される高性能フィルタを通過させることにより、空調され除菌清浄化されたエアが室内に給気される。排気系では、排気用ファンによって室内の空気を吸引し、ＨＥＰＡフィルタを通過させて除菌清浄化してから排気する。局所排気系では、室内に設置された生物学用安全キャビネットから局所排気ファンやフィルタを介して室内の排気とは別の系で排気される。この給気系、排気系、及び局所排気系には、送風量を調整するダンパが各々設けられ、バイオセーフティレベルが少なくともＰ２を満たすように室内を陰圧に維持するとともに、室内の清浄度が少なくともクラス７を満たすように、これらダンパの開閉を調整して所定の給気量及び排気量に設定される。
【特許文献１】特開平６−２４９４８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述した実験が行なわれるバイオテクノロジーに関する研究は、迅速に着手しなければならないケースが多い上に研究サイクルが短く、実験内容によって様々な環境が要求される。したがって、バイオクリーンルームは、多くのコストを要することなく簡易かつ早急に設置可能である上、様々な環境に対応可能でなければならない。
【０００８】
しかしながら、特許文献１で開示されている従来のバイオクリーンルームでは、パーテーション設置などの工程や、各系を形成するダクトの組み立てる工程、各ファンの設置の工程など多くの工程が必要とされる。このため、設置及び解体に多くの手間、時間、及びコストを要するという問題があった。
【０００９】
また、特許文献１のバイオクリーンルームでは、風量調整を固定式のダンパで行なわれているが、生物学用安全キャビネットは常時使用されていないため、局所排気が使用時のみ行なわれる度に室内の圧力が変動する。この圧力変動による風量の調整を自動的に行なうことができないため、少なくともＰ２のバイオセーフティレベルを満たすとともに、少なくともクラス７の清浄度を満たすように室内を維持することは難しい。
【００１０】
従来、短時間に設置可能な簡易型のバイオクリーンルームは、様々な提案がなされている。しかしながら、簡易型のものでは、バイオセーフティレベルが少なくともＰ２の封じ込めを満たすように室内を陰圧にした状態で、室内を少なくともクラス７の清浄度に安定して維持することは極めて困難である。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、多くのコストを要することなく短時間で設置することができ、しかも室内の清浄度を少なくともクラス７で、かつ室内のバイオセーフティレベルを少なくともでＰ２で維持することができる簡易型バイオクリーンルームを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に記載の発明は前記目的を達成するために、多数のパーテーションを組み立てて形成された室内の給気及び排気がＨＥＰＡフィルタを介して行なわれ、該室内に設置された生物学用安全キャビネットで作業を行なう簡易型バイオクリーンルームであって、インバータ制御された給気ファンによって取り込まれた外気を空調手段で温度及び湿度の調整を行った後、前記ＨＥＰＡフィルタを介して前記室内へ給気する給気系と、インバータ制御された主排気ファンによって前記室内の排気を行なう主排気系と、インバータ制御された局所排気ファンによって前記生物学用安全キャビネットの排気を行なう局所排気系と、前記室内の清浄度を少なくともクラス７を満たすとともに、該室内のバイオセーフティレベルを少なくともＰ２を満たすように、前記給気ファン及び前記主排気ファンの運転を制御する制御部と、が一体化された環境制御ユニットが設けられたことを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、簡易型バイオクリーンルームは、先ず施設内の生物学用安全キャビネットが設置される空間に環境制御ユニットを設置して、次に多数のパーテーションを組み立てて、その空間を外部と高い密閉度で隔離することにより形成される。環境制御ユニットは、インバータ制御された給気ファンと空調手段とＨＥＰＡフィルタとから構成される給気系と、インバータ制御された主排気ファンで室内の排気を行なう排気系と、インバータ制御された局所排気ファンで生物学用安全キャビネットの排気を独立して行なう局所排気系とを一体化して備えている。したがって、環境制御ユニットを設置して、室内に設置された主排気用のＨＥＰＡフィルタと主排気ファンとを連結するとともに、生物学用安全キャビネットに備え付けられたＨＥＰＡフィルタと局所排気ファンとを連結するだけで、室内の給気及び排気がＨＥＰＡフィルタを介して行なわれ、該室内に設置された生物学用安全キャビネットを用いて作業を行なう簡易型バイオクリーンルームを短時間で簡単に形成させることができる。
【００１４】
こうして形成された簡易型バイオクリーンルームを使用する際には、環境制御ユニットに設けられた温湿度測定手段及び圧力測定手段によって室内の温度及び湿度や気圧が測定されるとともに、環境制御ユニットの制御部によって室内の環境が制御される。これにより、簡易型バイオクリーンルームにおいて、清浄度が少なくともクラス７を満たし、かつバイオセーフティレベルが少なくともＰ２を満たす室内を安定して維持することができる。したがって、本発明の簡易型バイオクリーンルームは、高い清浄度で確実な封じ込めを行なうことができる空間を短時間かつ低コストで形成させることができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の制御部には、圧力測定手段によって測定された前記室内の圧力に基づいて、前記室内が陰圧に維持されるように、前記主排気ファンの運転を制御する圧力制御手段が備えられていることを特徴とする。
【００１６】
請求項２によれば、簡易型バイオクリーンルームのバイオセーフティレベルが少なくともＰ２を満たすためには、室内が陰圧に安定して維持される必要がある。そこで、簡易型バイオクリーンルームに圧力測定手段を設置して、室内の圧力を常に測定し、圧力制御手段でその測定値に基づいて主排気ファンの運転を制御して、室内を陰圧に維持するようにした。これにより、生物学用安全キャビネットの使用によって室内の圧力が変動しても、室内を陰圧に圧力調整して常に安定して維持することができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の圧力制御手段は、前記給気ファンの運転を開始した際に、前記主排気ファンの運転を一定時間所定の回転数に固定して運転させることを特徴とする。
【００１８】
請求項３によれば、簡易型バイオクリーンルームを使用する際には、室内を所定の清浄度及び圧力に維持できるまで、給気ファン及び主排気ファンの運転を調整する必要があるが、室内の圧力による制御では多くの時間を有する。そこで、給気ファンの運転を開始してから一定時間は、給気ファン及び主排気ファンの運転を室内の圧力によって制御するのではなく、所定の回転数で固定して行なうようにした。これにより、室内を所定の清浄度及び圧力に調整する時間を大幅に短縮することができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３のうち何れか１つに記載の圧力制御手段は、前記給気ファンの運転を開始した際に、前記局所排気ファンの運転を一定時間強制的に停止させることを特徴とする。
【００２０】
請求項４によれば、簡易型バイオクリーンルームを使用する際には、室内を陰圧かつ高い清浄度に維持できるまで、給気ファン及び主排気ファンを運転させて調整する必要があるが、調整中に局所排気ファンを運転させてしまうと、室内の圧力が不安定になるばかりでなく、室内の清浄度が低い状態で生物学用安全キャビネットを用いた作業が行なわれることになる。そこで、主排気ファンの運転が開始してから局所排気ファンを一定時間強制的に停止させるように圧力制御手段で制御するようにした。これにより、生物学用安全キャビネットでの作業を所定の清浄度及び圧力で確実に行なうことができる。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、請求項２〜４のうち何れか１つに記載の圧力制御手段は、前記局所排気ファンを停止した後、前記主排気ファンを所定の周波数に固定して運転させることを特徴とする。
【００２２】
請求項５によれば、制御部において常に室内の圧力に従って主排気ファンの運転を制御していると、生物学用安全キャビネットの使用後に局所排気ファンを停止した際に、制御部は主排気ファンの運転を抑制してしまうため、給気ファンからの風量が増大して室内が陽圧になる可能性がある。そこで、局所排気ファンを停止してから一定時間は主排気ファンを所定の周波数に固定して運転させるように、圧力制御手段で制御するようにした。これにより、局所排気ファンの停止によって室内の給気と主排気とのバランスが変化して陽圧になることを防止することができる。
【００２３】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のうち何れか１つに記載の制御部には、温湿度測定手段で測定された前記取り込まれた外気の温度及び湿度に基づいて、前記室内を所定の温度及び湿度に調整されるように、前記空調手段を制御する空調制御手段が備えられていることを特徴とする。
【００２４】
請求項６によれば、給気ファンにより給気系に取り込まれた外気の温度及び湿度に基づいて、前記室内の温度及び湿度が所定の値になるように、制御部の空調制御手段で空調手段を制御することにより、室内へ給気されるエアが所定の温度及び湿度に調整される。これにより、室内を所定の温度及び湿度に安定して維持することができる。
【００２５】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のうち何れか１つに記載の制御部には、給気動圧測定手段で測定された前記給気系内の給気動圧に基づいて、前記給気ファンの運転を制御する給気風量制御手段が備えられていることを特徴とする。
【００２６】
請求項７によれば、室内を所定の清浄度及び圧力に安定して維持するためには、給気系からの給気を適切な風量で行なうように調整する必要がある。そこで、本発明の簡易型バイオクリーンルームでは、給気系内を流れる給気動圧を給気動圧測定手段で測定し、測定された給気動圧に基づいて給気風量制御手段によって給気ファンの運転を制御するようにした。これにより、室内に対して常に適切な風量で給気を行なうように給気ファンの運転が自動調整されるため、室内を少なくともクラス７の清浄度で、少なくともＰ２のバイオセーフティレベルで安定して維持することができる。
【発明の効果】
【００２７】
以上説明したように本発明に係る簡易型バイオクリーンルームによれば、パーテーションを組み立てて外部と隔離してから環境制御ユニットを設置するだけで、室内にＨＥＰＡフィルタで清浄される給気系、主排気系、及び局所排気系を簡単に形成させて、室内の清浄度が少なくともクラス７で、バイオセーフティレベルが少なくともＰ２を満たす高性能なバイオクリーンルームを短時間で形成させることができる。これにより、バイオハザードを伴う研究に対して迅速に着手できるとともに、研究に要するコストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下添付図面に従って本発明に係る簡易型バイオクリーンルームの好ましい実施の形態について詳説する。
【００２９】
図１は、本発明の実施の形態である簡易型バイオクリーンルーム１０の構成を示した斜視図である。なお、バイオクリーンルームの構成に必須ではあるが、本発明とは関連のない出入口や前室、エアシャワー、脱衣場等に関する図示及び説明については省略する。
【００３０】
簡易型バイオクリーンルーム１０は、多数のパーテーション１２，１２…で構成され、これらパーテーション１２，１２…を組み立てることにより、室内１４が室外１６と高い密閉度で隔離される。
【００３１】
室内１４には、生物学用安全キャビネット１８が設置されるとともに、環境制御ユニット２０が設置される。
【００３２】
生物学用安全キャビネット１８は、作業台１８ａの下部に設置された局所給気ファン１８ｂ及び局所給気用ＨＥＰＡフィルタ１８ｃによって室内１４のエアを除菌清浄化して供給し、作業台１８ａの上部に設けられた局所排気用ＨＥＰＡフィルタ１８ｄを通過して排気される。これにより、作業台１８ａ上を高い清浄雰囲気に維持できるとともに、作業台１８ａを通過して汚染されたエアを清浄化してから外部へ排気することができる。また、生物学用安全キャビネット１８には上下方向にスライド可能な開閉窓１８ｅが設けられており、必要に応じて開閉させることにより、準密閉状態で作業台１８ａ上の作業を効率よく行なうことができる。
【００３３】
環境制御ユニット２０の内部は、給気系である給気区画２２と、主排気系である主排気区画２４と、局所排気系である局所排気区画２６と、に区画されている。
【００３４】
給気区画２２は、環境制御ユニット２０内を入り組んだ構造を有しており、給気ダンパ２８と、中性能フィルタ３０と、給気ファン３２と、空調手段である空調コイル３４と、室内１４を消毒する際に給気系を高い密閉度で遮蔽するための高気密ダンパ３６と、給気用ＨＥＰＡフィルタ３８と、給気口４０と、が配置されることにより、黒色矢印で示した給気系が形成される。すなわち、給気区画２２の内部に設置された給気ファン３２を運転させると、給気区画２２の外面に設置され、エアの逆流防止のため不図示の逆止弁を備えた給気ダンパ２８から外気が効率よく給気区画２２へ取り込まれて、中性能フィルタ３０を通過することにより大きな塵埃等が除去される。そして、空調コイル３４へ供給されて温度及び湿度が調整された後、高気密ダンパ３６を通過して給気用ＨＥＰＡフィルタ３８へ供給される。そして、給気用ＨＥＰＡフィルタ３８を通過することにより、除菌・清浄化されたエアは、環境制御ユニット２０の上部に形成された給気口４０から室内１４へ給気される。
【００３５】
主排気区画２４は、内部に主排気ファン４２が設置されるとともに、外部側面にエアの逆流防止のため不図示の逆止弁を備えた主排気用ダンパ４４が設けられている。そして、主排気区画２４の上面と、室内１４の天井に設置された主排気用ＨＥＰＡフィルタ４６とを主排気用ダクト４８によって連結されることにより、室内１４の排気を行なう主排気系が形成される。なお、主排気用ＨＥＰＡフィルタ４６は、酵素ＨＥＰＡフィルタを使用することが好ましい。これにより、吸着処理した微生物が繁殖して汚染することを効果的に防止できる。
【００３６】
局所排気区画２６は、内部に局所排気ファン５０が設置されるとともに、外部側面にエアの逆流防止のため不図示の逆止弁を備えた局所排気用ダンパ５２が設けられている。そして、局所排気区画２６の上面と生物学用安全キャビネット１８の局所排気用ＨＥＰＡフィルタ１８ｄとを局所排気用ダクト５６で連結することにより、生物学用安全キャビネット１８の排気を行なう局所排気系が形成される。
【００３７】
また、環境制御ユニット２０の室内１４側の外部側面には、室内１４の温度及び湿度の設定や、室内１４の圧力調整、環境制御ユニット２０の運転のＯＮ／ＯＦＦなどを操作する操作パネル５８が設置される。そして、環境制御ユニット２０内に設置された制御部６０は、圧力制御手段、空調制御手段、及び給気風量制御手段を兼ね備えており、簡易型バイオクリーンルーム１０における各運転を自動的に制御する。
【００３８】
図２は、本発明の実施の形態である簡易型バイオクリーンルーム１０の制御システムの構成を示したブロック図である。
【００３９】
同図の如く、給気ファン３２及び主排気ファン４２は、付属するインバータ６２，６２を介して制御部６０と接続し、制御部６０及び各インバータ６２，６２によって各ファン３２，４２の回転数が制御される。一方、局所給気ファン１８ｂ及び局所排気ファン５０は、生物学用安全キャビネット１８に配設されたスイッチ７２を介して制御部６０と接続し、スイッチ７２のＯＮ／ＯＦＦによって局所排気の運転及び停止が制御される。また、局所排気ファン５０はインバータ６２を備えており、このインバータ６２によって回転数が制御される。
【００４０】
圧力測定手段である圧力計６４は、室内１４の圧力を測定し、その測定値を接続する制御部６０に送信する。制御部６０は、送信された測定値が予め設定された陰圧の値、例えば−２０Ｐａになるように、主排気ファン４２の運転を制御する。
【００４１】
温湿度測定手段である温湿度計６６は、給気区画２２内に設置されており、給気区画２２へ取り込まれた外気の温度及び湿度を測定して接続する制御部６０へ送信する。制御部６０は、測定値が操作パネル５８で設定された温度及び湿度になるように、室外１６に設置された室外機６８の運転を制御して、室外機６８と連結する空調コイル３４により温度及び湿度が調整される。
【００４２】
給気動圧測定手段である動圧計７０は、中性能フィルタ３０の下流側に設置されている。動圧計７０は、給気区画２２内の給気動圧を測定して、その測定値を接続する制御部６０へ送信する。制御部６０では、測定された給気動圧を給気風量に換算し、その換算した給気風量に基づいて給気ファン３２の運転を制御する。
【００４３】
次に、上記の如く構成された本発明の実施の形態である簡易型バイオクリーンルーム１０の作用について説明する。
【００４４】
従来、細菌等の遺伝子組み替え実験や病原菌及び病原性ウイルスを取り扱う実験などバイオハザードやコンタミネーションの問題が懸念される作業は、局所的に清浄化した給気及び排気可能な生物学用安全キャビネット１８を用いて行なわれる。
【００４５】
しかしながら、病院や研究所など施設内に生物学用安全キャビネット１８を設置して作業を行なうと、外部と通気する施設内と生物学用安全キャビネット１８との間にエアの流出入が発生してしまうため、バイオハザードやコンタミネーションの面から最適な環境とはいえない。
【００４６】
したがって、少なくともクラス７の清浄度を満たし、かつバイオセーフティレベルがＰ２の封じ込めを行なうことができるバイオクリーンルームを施設内に設置して、清浄度が高くかつ陰圧に維持された室内１４において生物学用安全キャビネット１８を使用して作業することが好ましい。
【００４７】
従来、バイオクリーンルームを施設内に形成させる作業は、(1) 施設内の実験に使用される空間にパーテーション１２，１２…を組み立てて高い密閉度で隔離する工程、(2) 室内１４へ給気を行なう給気系を形成する工程、(3) 室内１４の排気を行なう主排気系を形成する工程、(4) 生物学用安全キャビネット１８の排気を行なう局所排気系を形成する工程、の４工程で構成される。その中でも特に、(2) 、(3) 、(4) における各系を形成する工程は、多くの時間や手間が必要とされるファンの配置や配管工事などの作業があるため、バイオクリーンルームの形成に１ヵ月半以上を要してしまう。しかしながら、上述した実験が行なわれるバイオテクノロジーに関する研究は、迅速に着手する必要がある上に短いサイクルで行なわれ、しかも研究テーマにより要求される室内１４の環境も様々である。したがって、従来のバイオクリーンルームでは、バイオテクノロジーに関する研究に時間的及びコスト的に充分対処することができないという欠点があった。
【００４８】
本発明の簡易型バイオクリーンルーム１０は、先ず施設内の実験に使用されるフロアに環境制御ユニット２０を設置して、次にパーテーション１２，１２…を組み立てて高い密閉度で隔離してから、主排気用ダクト４８及び局所排気用ダクト５６を配置することにより形成される。環境制御ユニット２０は、給気系である給気区画２２を内部に備えるとともに、主排気ファン４２及び局所排気ファン５０が内蔵されているので、主排気用ダクト４８及び局所排気用ダクト５６としてブロック化されたものを使用すれば、簡易型バイオクリーンルーム１０の形成に要する手間や時間を低減することができる。したがって、従来のバイオクリーンルームを形成させる工程で多くの時間を要する(2) 、(3) 、(4) の工程を短縮することができるので、簡易型バイオクリーンルーム１０を形成させるのに要する時間を３日まで低減することができる。
【００４９】
こうして設置された簡易型バイオクリーンルーム１０では、環境制御ユニット２０の制御部６０で給気量及び排気量を調整して室内１４が陰圧で維持されるとともに、給気用ＨＥＰＡフィルタ３８、主排気用ＨＥＰＡフィルタ４６、及び局所排気用ＨＥＰＡフィルタ１８ｄによって給気及び排気が除菌清浄化されている。したがって、室内１４を少なくともクラス７の清浄度に維持することができるとともに、バイオセーフティレベルを少なくともＰ２、詳しくはＰ３と同等の圧力制御で封じ込めを行なうことができる。バイオセーフティレベルがＰ３とは、(1) 廊下の立入り制限や二重ドアまたはエアロックにより、外部と隔離されたクリーンルームを用いる、(2) 壁、床、天井、作業台等の表面は洗浄及び消毒可能なようにする、(3) 排気系を調整することにより、常に外部から室内１４に外気の流入が行なわれるようにする、(4) 室内１４からの排気は高性能フィルタで除菌してから大気中に放出する、(5) 実験は生物学用安全キャビネット１８の中で行ない、動物実験は生物学用安全キャビネット１８又は陰圧アイソレータの中で行なう、(6) 作業職員名簿に記載された者以外の立入りを禁止する、の６点を満たす封じ込めである。これにより、上述した実験に関するバイオハザードやコンタミネーションを効果的に防止することができる。
【００５０】
また、簡易型バイオクリーンルーム１０において、室内１４はパーテーション１２，１２…によって高い密閉度で室外１６から隔離されている上に給気及び排気が常に行なわれている。したがって、室内１４における温度及び湿度は、給気されるエアの温度及び湿度によって変動する。そこで、簡易型バイオクリーンルーム１０における室内１４の温度及び湿度の調整は、環境制御ユニット２０内に設置された温湿度計６６で給気区画２２内へ取り込まれた外気の温度及び湿度を測定し、その測定された温度及び湿度に基づいて、操作パネル５８で設定された値になるように、室外機６８を制御して行なうようにした。これにより、室内１４を所定の温度及び湿度に安定して維持することができる。
【００５１】
図３は、本発明の実施の形態である簡易型バイオクリーンルーム１０の各運転状況を示した説明図であり、図３（Ａ）は生物学用安全キャビネット１８を使用している状態を示しており、図３（Ｂ）は生物学用安全キャビネット１８を使用していない状態を示している。なお、白色矢印は給気の方向を示しており、黒色矢印は主排気及び局所排気の方向を示している。
【００５２】
簡易型バイオクリーンルーム１０において、生物学用安全キャビネット１８の使用度は決して高い方ではない傾向にある。その上、生物学用安全キャビネット１８は、操作性の点から準密封状態で作業を行なうものが使用されるため、生物学用安全キャビネット１８を使用する際に、生物学用安全キャビネット１８の開閉度によって局所排気系から排気される量が変化する。生物学用安全キャビネット１８は室内１４のエアを吸引して排気するため、生物学用安全キャビネット１８からの排気量の変化によって室内１４全体の排気量が変化して室内１４の圧力が変動する。また、簡易型バイオクリーンルーム１０で使用される生物学用安全キャビネット１８は、実験内容によってその環境設定や性能は様々であり、その環境設定や性能によって生物学用安全キャビネット１８からの局所排気される量も変化する。
【００５３】
そこで、本発明の簡易型バイオクリーンルーム１０では、圧力計６４で室内１４の圧力を測定し、測定された圧力が予め設定された陰圧の値になるように主排気ファン４２の運転を制御部６０で制御するようにした。すなわち、給気ファン３２での給気量を一定にして、室内１４の圧力に応じて局所排気ファン５０よりも総排気量が大きい主排気ファン４２の運転を制御するようにした。例えば、簡易型バイオクリーンルーム１０において、給気ファン３２による給気量の割合が１００に設定されているとすると、図３（Ａ）に示すように、生物学用安全キャビネット１８の使用中で局所排気ファン５０における排気量の割合が３０である場合には、主排気系の排気量の割合が７０になるように主排気ファン４２の運転が制御される。一方、図３（Ｂ）に示すように生物学用安全キャビネット１８を使用せず局所排気ファン５０が停止している場合には、主排気系の排気量の割合が給気量と同じ割合である１００になるように主排気ファン４２の運転が制御される。このように、局所排気によって室内１４の圧力が急激に変動しても、主排気の送風量を調整して迅速に対応させることができるので、室内１４の圧力を予め設定された陰圧の値に簡易かつ安定して維持することができる。これにより、簡易型バイオクリーンルーム１０の室内１４において、バイオセーフティレベルが少なくともＰ２を満たす高い封じ込めを行なうことができる。
【００５４】
また、給気及び排気の運転を開始した時点では、室内１４は所定の清浄度及び圧力を満たしていない上、調整後しばらくの間は室内１４の清浄度及び圧力が極めて不安定な状態となるため、運転を開始した後は直ぐに生物学用安全キャビネット１８を使用することはできない。また、生物学用安全キャビネット１８の使用後は、室内１４の清浄度及び圧力が不安定になるため、室内１４の圧力に基づく制御では直ぐに安定させることができない。
【００５５】
そこで、本発明の簡易型バイオクリーンルーム１０では、制御部６０による主排気ファン４２及び局所排気ファン５０の制御を切り替えるようにした。
【００５６】
すなわち、給気ファン３２の運転を開始すると、制御部６０は給気ファン３２及び主排気ファン４２を室内１４の圧力による制御を停止して、所定の回転数で運転させるように制御を切り替える。予め設定された一定時間を経過すると、制御部６０は給気ファン３２及び主排気ファン４２の制御を室内１４の圧力に基づいて行なうように制御を切り替えるようにした。これにより、運転開始後、室内１４を所定の清浄度や圧力に迅速に調整することができる。
【００５７】
また、給気ファン３２の運転を開始すると、制御部６０は生物学用安全キャビネット１８のスイッチ７２を強制的にＯＦＦにして、局所給気ファン１８ｂ及び局所排気ファン５０の運転を強制的に停止させるように制御を切り替える。予め設定された一定時間を経過すると、制御部６０はスイッチ７２のＯＮ／ＯＦＦの操作が可能になるように制御を切り替えるようにした。これにより、運転を開始してから清浄度及び圧力に調整されるまでの間、生物学用安全キャビネット１８の使用が強制的に禁止されるため、生物学用安全キャビネット１８の作業を高い清浄度かつ確実な封じ込めの状態で行なうことができる。
【００５８】
さらに、生物学用安全キャビネット１８を使用した後にスイッチ７２をＯＦＦにして局所給気ファン１８ｂ及び局所排気ファン５０を停止させると、制御部６０は主排気ファン４２を固定された周波数で運転されるように制御を切り替える。予め設定された一定時間を経過すると、制御部６０は主排気ファン４２を室内１４の圧力に基づいて運転を制御するように切り替えるようにした。これにより、生物学用安全キャビネット１８を使用した後における室内１４の不安定な状態を迅速に解消することができる。
【００５９】
ところで、室内１４の清浄度や圧力を安定して維持するためには、常に適切な給気風量になるように調整しなければならない。そのためには、給気の乱れの少ない状態で給気風量を測定して、正確な給気風量を把握する必要がある。本発明の簡易型バイオクリーンルーム１０では、中性能フィルタ３０の下流側に設置された動圧計７０によって給気が整流された状態で動圧が測定されるので、環境制御ユニット２０内に入り組んだ構造で構成される給気系の動圧を正確に把握することができる。したがって、制御部６０では、正確に測定された給気動圧に基づいて給気ファン３２の運転が制御されるため、常に適切な給気風量に自動調整される。これにより、清浄度が少なくともクラス７を満たすとともに、バイオセーフティレベルが少なくともＰ２を満たすように、室内１４を安定して維持することができる。
【００６０】
なお、上述した簡易型バイオクリーンルーム１０において、使用される各装置及び部材の個数、形状、及び材質など特に限定するものではない。
【００６１】
生物学用安全キャビネット１８としては、局所給気ファン１８ｂ及び局所給気用ＨＥＰＡフィルタ１８ｃによって清浄化して作業台１８ａに対して給気するタイプを例にあげたが、特に限定するものではない。作業台１８ａに対する局所的に清浄化を行なわない生物学用安全キャビネット１８でも、本発明の簡易型バイオクリーンルーム１０で好適に使用することができる。また、生物学用安全キャビネット１８を使用しなくても、清浄度が少なくともクラス７で、バイオセーフティレベルが少なくともＰ２である高性能なクリーンルームとして短時間かつ低コストで提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施の形態である簡易型バイオクリーンルームの構成を示した斜視図
【図２】本発明の実施の形態である簡易型バイオクリーンルームの制御システムの構成を示したブロック図
【図３】本発明の実施の形態である簡易型バイオクリーンルームにおける各運転状況を示した説明図
【符号の説明】
【００６３】
１０…簡易型バイオクリーンルーム、１２…パーテーション、１４…室内、１６…室外、１８…生物学用安全キャビネット、１８ａ…作業台、１８ｂ…局所給気ファン、１８ｃ…局所給気用ＨＥＰＡフィルタ、１８ｄ…局所排気用ＨＥＰＡフィルタ、１８ｅ…開閉窓、２０…環境制御ユニット、２２…給気区画、２４…主排気区画、２６…局所排気区画、２８…給気ダンパ、３０…中性能フィルタ、３２…給気ファン、３４…空調コイル、３６…高気密ダンパ、３８…給気用ＨＥＰＡフィルタ、４０…給気口、４２…主排気ファン、４４…主排気用ダンパ、４６…主排気用ＨＥＰＡフィルタ、４８…主排気用ダクト、５０…局所排気ファン、５２…局所排気用ダンパ、５６…局所排気用ダクト、５８…操作パネル、６０…制御部、６２…インバータ、６４…圧力計、６６…温湿度計、６８…室外機、７０…動圧計
【図１】
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【図２】
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【図３】
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